Tiểu luận học phần thiết kế kỹ thuật cơ khí Đề tài tính toán hệ truyền Động cơ khí

Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực...23 4.Xác định đường kính của các tiết diện thành phần của trục...24 4.1.Tính toán phản lực, moment uốn và đường kính trục tại các t

TÍNH TOÁN HỆ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

Giảng viên hướng dẫn: Châu Thị ThânSinh viên thực hiện: Phạm Quốc TrườngMSSV: 2200009550

TP.HCM, tháng 05 năm 2024

Ngày giao đề tài: ………Ký tên: ………

ĐỀ 11: Thiết kế trạm dẫn động cơ cho xích tải theo thứ tự sơ đồ truyền động như sau:

SỐ LIỆU CHO TRƯỚC:

Khối lượng sinh viên thực hiện: 01 bản thuyết minh tính toán gồm:

1 Đông cơ điện

2 Nối trục đàn hồi

3 Hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ răng nghiêng

4 Bộ truyền xích

5 Xích tải

Hình 2: Sơ đồ tải trọng

3

MỤC LỤC

PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN & PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 5

1.Chọn động cơ điện. 5

1.1.Xác định công suất cần thiết trên trục động cơ 5

1.2.Xác định sơ bộ số vòng quay của động cơ 5

2.Phân phối tỉ số truyền. 6

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP GIẢM TỐC 8

1.Chọn loại xích 8

2.Chọn số răng đĩa xích 8

3.Xác định bước xích p 8

4.Khoảng cách trục. 9

5.Kiểm nghiệm số lần va đập i của bản lề xích trong một giây 10

6.Tính toán kiểm nghiệm xích về độ bền 10

7.Các thông số của đĩa xích. 10

8.Xác định lực tác dụng lên trục 11

9.Các thông số bộ truyền xích: 11

PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CỦA HỘP GIẢM TỐC 13

1.Chọn vật liệu chế tạo bánh răng 13

2.Xác định ứng suất cho phép 13

3.Xác định sơ bộ khoản cách trục 15

4.Xác định các thông số ăn khớp 16

5.Xác định thông số hình học của bộ chuyền 16

6.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc 17

7.Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 19

8.Kiểm nghiệm răng về quá tải 20

9.Các thông số và kích thước bộ truyền 21

PHẦN IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 2 TRỤC CỦA HỘP GIẢM TỐC 22

1.Chọn vật liệu 22

2.Xác định tải trọng tác dụng lên trục 23

3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 23

4.Xác định đường kính của các tiết diện thành phần của trục 24

4.1.Tính toán phản lực, moment uốn và đường kính trục tại các tiết diện trên trục I 24

4.2.Tính toán phản lực, moment uốn và đường kính trục tại các tiết diện trên trục II 27

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 29

PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN & PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

1.Chọn động cơ điện.

1.1.Xác định công suất cần thiết trên trục động cơ

Công suất trên trục công tác:

Công suất tính: Pt = P (tải trọng tĩnh)

Công suất cần thiết trên trục động cơ:

(kW)

Trong đó:

: Hiệu suất nối trục

: Hiệu suất bộ truyền trục vít

: Hiệu xuất bộ truyền xích

: Hiệu suất bộ truyền ổ lăn

suất của 1 cặp ổ lăn); ηx= 0,93 (hiệu suất bộ truyền xích)

1.2.Xác định sơ bộ số vòng quay của động cơ

Tốc độ quay của trục công tác:

Và

Chọn trước tỉ số truyền ux của bộ truyền xích:ux = 3

Tỉ số truyền bộ bánh trụ răng nghiêng của hộp giảm tốc:

Kiểm tra sai số cho phép về tỉ số truyền:

thỏa điều kiện về sai số cho phép

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP GIẢM TỐC

Các thông số đầu vào của bộ truyền ngoài – bộ truyền xích:

Công suất của đĩa xích dẫn

Tỉ số truyền

1.Chọn loại xích

Vì vận tốc thấp, không yêu cầu làm việc êm nên sẽ lựa chọn sử dụng xích con lăn

2.Chọn số răng đĩa xích

Chọn

Tỉ số truyền thực của bộ truyền xích:

Kiểm tra tỉ số truyền bộ xích:

3.Xác định bước xích p

Công suất tính toán

Theo bảng 5.6, tra được:

Tính lại khoảng cách trục a theo công thức (5.13)

Để xích không chịu lực căng quá lớn, giảm a một lượng bằng:

1 0

7.Các thông số của đĩa xích.

Đường kính vòng chia đĩa xích tính theo công thức 5.17

1 1

1 2

Đường kính vòng chân răng đĩa xích bị

1 3

PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CỦA HỘP GIẢM TỐC

Số liệu đầu vào :

Tra bảng 6.2 với

• Bánh răng chủ động

• Bánh răng bị động

1 4

và ứng suất uốn

trọng tĩnh:

vòng quay, số vòng quay trong một phút và tổng số giờ làm việc của

bánh răng đang xét

1 5

Do đó ta có :

Do đây là bộ truyền bánh răng trụ răng nghiên nên:

1.2.2 Ứng sức cho phép khi quá tải

1 6

- =99817 (N.mm): mômen xoắn trên trục bánh răng dẫn

5.Xác định thông số hình học của bộ chuyền

1 7

6.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Theo (6.33) ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc:

1 8

Đối với răng nghiêng không dịch chỉnh

Theo tiêu chuẩn TCVN1065-71 :

1 9

Với v=2,54 m/s theo bảng (6.13) chọn cấp chính xác 9 Theo bảng (6.14) với 2,5m/s

Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép :

7.Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Theo công thức (6.43) và (6.44)

2 0

2 1

Vậy thoả mãn điều kiện uốn

8.Kiểm nghiệm răng về quá tải

Hệ số quá tải

Để tránh biến dạng dư hoặc gãy giòn bề mặt, ứng suất tiếp xúc cực đại phải

thỏa điều kiện (6.48):

9.Các thông số và kích thước bộ truyền

2 2

PHẦN IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 2 TRỤC CỦA HỘP GIẢM TỐC

Thông số đầu vào:

1.Chọn vật liệu

Chọn vật liệu chế tạo 2 trục là thép C45 thường hóa

Giới hạn bền là:

Giới hạn chảy là:

giá trị lớn nhất đối với trục ra của hộp giảm tốc

Xác định sơ bộ đường kính trục, đường kính trục thứ k ứng với k = 1,2

Đường kính các trục được xác định theo công thức 10.9

(mm)

2 3

2 4

3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực

Chiều dài mayơ bánh trụ răng nghiêng thứ nhất trên trục I:

Chọn Chiều dài mayơ nửa nối trục đàn hồi trên trục I:

Chọn Chiều dài mayơ bánh trụ răng nghiêng thứ hai trên trục II:

Chọn Chiều dài mayơ đĩa xích trên trục II:

Chọn

- Các kích thước liên quan đến chiều dài trục chọn theo bảng 10.3 bao gồm:

như sau:

2 5

4.Xác định đường kính của các tiết diện thành phần của trục

4.1.Tính toán phản lực, moment uốn và đường kính trục tại các tiết diện trên trục I

2 6

Từ công thức và biểu đồ momen, lần lượt ta tính được momen uốn tại các vị trí A,B,C,D

2 7

4.2.Tính toán phản lực, moment uốn và đường kính trục tại các tiết diện trên trục II

Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ:

Xét theo mặt phẳng yOz:

Xét theo mặt phẳng xOz:

2 8

Tính Momen uốn tương đương

Với:

Từ công thức và biểu đồ momen, lần lượt ta tính được momen uốn tại các vị trí E,F,G,H

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] PGS.TS Trịnh Chất-TS.Lê Văn Uyển: Tính toán thiết kế hệ dẫn động

cơ khí tập 1 NXB Giáo dục Việt Nam (2010)

[2] PGS.TS Trịnh Chất-TS.Lê Văn Uyển: Tính toán thiết kế hệ dẫn động

cơ khí tập 2 NXB Giáo dục Việt Nam (2010)